JP2020176845A - Geological structure evaluation method, geological structure evaluation system, and geological structure evaluation program - Google Patents

Geological structure evaluation method, geological structure evaluation system, and geological structure evaluation program Download PDF

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Abstract

To provide a geological structure evaluation method, a geological structure evaluation system, and a geological structure evaluation program which can further adequately evaluate a geological structure of natural ground.SOLUTION: An evaluation device 20 comprises a control unit 21, an elastic wave velocity distribution map storage unit 22 in which an elastic wave velocity distribution map is stored, and a geological structure information storage unit 23. The control unit 21 specifies object areas in a two-dimensional sectional view generated from a three-dimensional velocity distribution map stored in the elastic wave velocity distribution map storage unit 22. With respect to each object area of the specified object areas, the control unit 21 specifies low-velocity parts and uses spacings and shapes of velocity contours around the low-velocity parts to specify extension directions of valley parts extending from the low-velocity parts. If it is determined by using the extension directions of the valley parts that a plurality of low-velocity parts are consecutive, the control unit 21 specifies them as a soft part in the object area and stores a position (coordinates) of this soft part in the geological structure information storage unit 23.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、弾性波速度分布図を用いて地山の地質構造を評価する地質構造評価方法、地質構造評価システム及び地質構造評価プログラムに関する。 The present invention relates to a geological structure evaluation method, a geological structure evaluation system, and a geological structure evaluation program for evaluating the geological structure of a geological structure using an elastic wave velocity distribution map.

従来、トンネル切羽の前方地山の地質を把握する手法として、反射法弾性波探査が知られている。この探査方法では、トンネル内において弾性波を発生させ、物性の異なる地質境界面(反射面)において反射された反射波を測定して、反射面の位置を特定する。そして、反射面を、地山に存在する何らかの不連続面(地質境界や断層)と判定する。 Conventionally, seismic reflection exploration is known as a method for grasping the geology of the ground in front of the tunnel face. In this exploration method, elastic waves are generated in a tunnel, and the reflected waves reflected at geological boundary surfaces (reflecting surfaces) having different physical properties are measured to identify the position of the reflecting surface. Then, the reflecting surface is determined to be some kind of discontinuous surface (geological boundary or fault) existing in the ground.

そこで、トンネルの掘削予定領域における反射面の位置を用いて、トンネル切羽前方の地山の地質構造を評価する技術が開示されている(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照。)。特許文献1に記載の技術では、地山内で反射してきた反射波を地震計の観測波形から取り出し、これら反射波データと基準弾性波速度とを用いて地盤内の反射強度分布を作成する。そして、この反射強度分布を、反射強度の大きな地点が密に分布する不均質ゾーンとそうでない均質ゾーンとに区分し、これらの境界における反射強度を算出し、この反射強度に基づいて算出した各ゾーンにおける修正弾性波速度を用いてトンネル軸線上での各境界の位置を修正する。 Therefore, a technique for evaluating the geological structure of the ground in front of the tunnel face is disclosed by using the position of the reflecting surface in the planned excavation area of the tunnel (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). In the technique described in Patent Document 1, the reflected wave reflected in the ground is extracted from the observation waveform of the seismograph, and the reflected intensity distribution in the ground is created by using these reflected wave data and the reference elastic wave velocity. Then, this reflection intensity distribution is divided into a heterogeneous zone in which points having a large reflection intensity are densely distributed and a homogeneous zone in which the points with a large reflection intensity are not densely distributed, the reflection intensity at these boundaries is calculated, and each calculated based on this reflection intensity. Correct the position of each boundary on the tunnel axis using the modified elastic wave velocity in the zone.

非特許文献1には、トンネル切羽前方の地質不連続帯(破砕帯・帯水層等)を探査するトンネル切羽前方探査機が記載されている。この探査機の測定では、トンネル坑内の孔壁内に設置した発振孔内で少量の火薬を発破することにより弾性波を発生させる。そして、切羽前方の地質不連続帯から反射する反射波を坑内の孔壁内に設置した複数の3成分レシーバーで受振して記録する。その後、取得した反射波形を解析して、地中の反射面(主に、速度や密度が変化する地層境界面)を含む切羽前方の弾性波速度分布図を出力する。 Non-Patent Document 1 describes a tunnel face front spacecraft for exploring a geological discontinuity zone (crush zone, aquifer, etc.) in front of the tunnel face. In the measurement of this spacecraft, elastic waves are generated by blasting a small amount of explosive in the oscillation hole installed in the hole wall in the tunnel mine. Then, the reflected wave reflected from the geological discontinuity zone in front of the face is received and recorded by a plurality of three-component receivers installed in the hole wall in the mine. After that, the acquired reflection waveform is analyzed, and an elastic wave velocity distribution map in front of the face including the reflection surface in the ground (mainly the boundary surface of the stratum whose velocity and density change) is output.

特開2016−95140号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-95140

エフティーエス株式会社 「製品情報:前方探査『トンネル切羽前方探査機』TSP303」、[online]、[平成31年3月18日検索]、インターネット〈URL:http://www.fts-web.jp/products/?id=1449404839-259243&mca=5&ca=&sk=〉FTS Co., Ltd. "Product information: Forward exploration" Tunnel face forward probe "TSP303", [online], [Search on March 18, 2019], Internet <URL: http://www.fts-web.jp / products /? id = 1449404839-259243 & mca = 5 & ca = & sk =>

反射波は、地質の性質が明確に異なる面で生じるため、反射法弾性波探査では、地質境界が短い範囲で繰り返されている構成や軟質部の検出を正確に行なうことは難しかった。また、通常、低速度部は軟質部であると判断される。しかしながら、非特許文献1の探査機で出力された弾性波速度分布図における低速度部の位置は、反射面から推定される低速度部の位置とは必ずしも一致していないため、この弾性波速度分布図の低速度部の位置の信頼性が低く、地質構造を的確に評価できていなかった。 Since reflected waves are generated on surfaces with distinctly different geological properties, it has been difficult to accurately detect configurations and soft parts where geological boundaries are repeated over a short range in seismic reflection surveys. Further, it is usually determined that the low speed portion is a soft portion. However, since the position of the low velocity portion in the elastic wave velocity distribution map output by the probe of Non-Patent Document 1 does not always match the position of the low velocity portion estimated from the reflecting surface, this elastic wave velocity The reliability of the position of the low-velocity part of the distribution map was low, and the geological structure could not be evaluated accurately.

上記課題を解決する地質構造評価方法は、弾性波速度分布図を用いて地質構造を評価する地質構造評価方法であって、対象エリアにおける弾性波速度分布図において低速度部を特定し、前記低速度部の周囲の速度コンターの間隔及び形状を用いて、前記低速度部から伸長する谷部の伸長方向を特定し、前記谷部の伸長方向を用いて、複数の低速度領域が連続していると判定される場合には、前記対象エリアにおける軟質部として特定する。 The geological structure evaluation method for solving the above problems is a geological structure evaluation method for evaluating a geological structure using an elastic wave velocity distribution map, in which a low velocity portion is specified in an elastic wave velocity distribution map in a target area, and the low velocity portion is specified. Using the spacing and shape of the velocity contours around the velocity section, the extension direction of the valley extending from the low velocity section is specified, and the extension direction of the valley is used to continuously connect a plurality of low velocity regions. If it is determined to be present, it is specified as a soft portion in the target area.

本発明によれば、地山の地質構造を、的確に評価することができる。 According to the present invention, the geological structure of the ground can be accurately evaluated.

実施形態における地質構造評価システムの構成を説明する概略構成図。The schematic block diagram explaining the structure of the geological structure evaluation system in embodiment. 実施形態におけるハードウェア構成の説明図。The explanatory view of the hardware configuration in an embodiment. 実施形態における地質構造評価処理の処理手順を説明する流れ図。The flow chart explaining the processing procedure of the geological structure evaluation processing in an embodiment. 実施形態における3次元弾性波速度分布図を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the three-dimensional elastic wave velocity distribution diagram in embodiment. 実施形態における2次元速度分布断面図を説明する説明図であって、(a)は2次元垂直断面図、(b)は2次元水平断面図を示す。It is explanatory drawing explaining the 2D velocity distribution sectional view in embodiment, (a) shows 2D vertical sectional view, and (b) shows 2D horizontal sectional view. 実施形態における対象エリア毎の処理を説明する説明図であって、(a)は低速度部を特定した状態、(b)は谷部の伸長方向を特定した状態、(c)は連続する低速度領域を判定した状態、(d)は軟質部の位置を特定した状態を示す。It is explanatory drawing explaining the processing for each target area in an embodiment, (a) is a state which specified the low speed part, (b) is a state which specified the extension direction of a valley part, (c) is a continuous low. The state in which the velocity region is determined, (d) indicates the state in which the position of the soft portion is specified. 実施形態において軟質部の位置を説明する説明図であって、(a)は2次元垂直断面図、(b)は2次元水平断面図を示す。It is explanatory drawing explaining the position of a soft part in an embodiment, (a) shows a two-dimensional vertical sectional view, (b) shows a two-dimensional horizontal sectional view. 変更例を説明するための2次元水平断面図。A two-dimensional horizontal sectional view for explaining a modified example.

以下、図1〜図7を用いて、地質構造評価方法、地質構造評価システム及び地質構造評価プログラムを具体化した一実施形態を説明する。
図1に示すように、本実施形態では、地質構造評価システムとしての評価装置20を用いる。
Hereinafter, an embodiment in which the geological structure evaluation method, the geological structure evaluation system, and the geological structure evaluation program are embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the evaluation device 20 as the geological structure evaluation system is used.

(ハードウェア構成)
図2を用いて、評価装置20を構成する情報処理装置H10のハードウェア構成を説明する。情報処理装置H10は、通信装置H11、記憶部H14、プロセッサH15を備える。なお、このハードウェア構成は一例であり、他のハードウェアにより実現することも可能である。
(Hardware configuration)
The hardware configuration of the information processing apparatus H10 constituting the evaluation apparatus 20 will be described with reference to FIG. The information processing device H10 includes a communication device H11, a storage unit H14, and a processor H15. This hardware configuration is an example, and can be realized by other hardware.

通信装置H11は、他の装置との間で通信経路を確立して、データの送受信を実行するインタフェースであり、例えばネットワークインタフェースカードや無線インタフェース等である。記憶部H14は、評価装置20の各種機能を実行するためのデータや各種プログラムを格納する記憶装置である。記憶部H14の一例としては、ROM、RAM、ハードディスク等がある。 The communication device H11 is an interface that establishes a communication path with another device and executes data transmission / reception, such as a network interface card or a wireless interface. The storage unit H14 is a storage device that stores data and various programs for executing various functions of the evaluation device 20. An example of the storage unit H14 is a ROM, RAM, hard disk, or the like.

プロセッサH15は、記憶部H14に記憶されるプログラムやデータを用いて、評価装置20における各処理を制御する。プロセッサH15の一例としては、例えばCPUやMPU等がある。このプロセッサH15は、ROM等に記憶されるプログラムをRAMに展開して、各サービスのための各種プロセスを実行する。 The processor H15 controls each process in the evaluation device 20 by using the programs and data stored in the storage unit H14. Examples of the processor H15 include a CPU, an MPU, and the like. The processor H15 expands a program stored in a ROM or the like into a RAM and executes various processes for each service.

プロセッサH15は、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。例えば、プロセッサH15は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路(例えば、特定用途向け集積回路:ASIC)を備えてもよい。すなわち、プロセッサH15は、(1)コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、(2)各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する1つ以上の専用のハードウェア回路、或いは(3)それらの組み合わせ、を含む回路(circuitry)として構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。 The processor H15 is not limited to one that performs software processing for all the processing executed by itself. For example, the processor H15 may include a dedicated hardware circuit (for example, an integrated circuit for a specific application: ASIC) that performs hardware processing for at least a part of the processing executed by the processor H15. That is, the processor H15 is (1) one or more processors that operate according to a computer program (software), (2) one or more dedicated hardware circuits that execute at least a part of various processes, or ( 3) It can be configured as a circuitry including a combination thereof. The processor includes a CPU and a memory such as a RAM and a ROM, and the memory stores a program code or a command configured to cause the CPU to execute a process. Memory or computer-readable media includes any available medium accessible by a general purpose or dedicated computer.

(システム構成)
次に、図1を用いて、評価装置20の機能を説明する。
評価装置20は、地質構造の評価を実行するコンピュータシステムである。この評価装置20には、入力装置15、表示装置16が接続される。入力装置15は、キーボードやポインティングデバイス等であり、各種情報を入力するために用いられる。表示装置16は、各種情報を表示するディスプレイ等である。本実施形態では、3次元弾性波速度分布図や2次元速度分布断面図、軟質部の位置等を表示する。
(System configuration)
Next, the function of the evaluation device 20 will be described with reference to FIG.
The evaluation device 20 is a computer system that evaluates the geological structure. An input device 15 and a display device 16 are connected to the evaluation device 20. The input device 15 is a keyboard, a pointing device, or the like, and is used for inputting various information. The display device 16 is a display or the like that displays various information. In this embodiment, a three-dimensional elastic wave velocity distribution map, a two-dimensional velocity distribution cross-sectional view, a position of a soft portion, and the like are displayed.

入力装置15は、測定装置10から3次元弾性波(P波)速度分布図を取得して評価装置20に供給する。本実施形態では、測定装置10として、「Amberg Technology社」製のトンネル切羽前方探査機「TSP303」を用いる。 The input device 15 acquires a three-dimensional elastic wave (P wave) velocity distribution map from the measuring device 10 and supplies it to the evaluation device 20. In the present embodiment, the tunnel face forward spacecraft "TSP303" manufactured by "Amberg Technology" is used as the measuring device 10.

測定装置10は、トンネル坑内の孔壁内において発生された弾性波が切羽前方の地質不連続帯において反射した反射波を、坑内に設置した複数の3成分レシーバーで受振して記録する。そして、この測定装置10は、取得した反射波形を解析し、評価対象領域を構成する3次元の各グリッド(座標)における弾性波速度を算出し、3次元弾性波速度分布図を生成して記憶する。更に、測定装置10は、この弾性波速度分布図に、トンネル切羽前方における反射面の位置(座標)を含める。 The measuring device 10 receives and records the reflected wave generated in the hole wall in the tunnel mine and reflected in the geological discontinuity zone in front of the face by a plurality of three-component receivers installed in the mine. Then, the measuring device 10 analyzes the acquired reflection waveform, calculates the elastic wave velocity in each of the three-dimensional grids (coordinates) constituting the evaluation target region, generates a three-dimensional elastic wave velocity distribution map, and stores it. To do. Further, the measuring device 10 includes the position (coordinates) of the reflecting surface in front of the tunnel face in the elastic wave velocity distribution map.

評価装置20は、制御部21、弾性波速度分布図記憶部22及び地質構造情報記憶部23を備える。
制御部21は、地質構造の評価処理を実行する。この制御部21は、後述する処理(断面図作成段階、エリア特定段階、軟質部特定段階等を含む処理)を行なう。このための地質構造評価プログラムを実行することにより、制御部21は、断面図作成部211、エリア特定部212及び軟質部特定部213として機能する。
The evaluation device 20 includes a control unit 21, an elastic wave velocity distribution map storage unit 22, and a geological structure information storage unit 23.
The control unit 21 executes the evaluation process of the geological structure. The control unit 21 performs a process described later (a process including a cross-sectional view creating step, an area specifying step, a soft portion specifying step, and the like). By executing the geological structure evaluation program for this purpose, the control unit 21 functions as a cross-sectional view creation unit 211, an area identification unit 212, and a soft unit identification unit 213.

断面図作成部211は、3次元弾性波速度分布図から、2次元断面図を生成する処理を実行する。本実施形態では、断面図作成部211が、水平断面図と、これに直交する垂直断面図とを生成する場合を想定する。ここで、水平断面図及び垂直断面図は、その中心軸を、トンネル及びトンネル切羽前方の中心軸とした断面図である。 The cross-sectional view creating unit 211 executes a process of generating a two-dimensional cross-sectional view from the three-dimensional elastic wave velocity distribution map. In the present embodiment, it is assumed that the sectional view creating unit 211 generates a horizontal sectional view and a vertical sectional view orthogonal to the horizontal sectional view. Here, the horizontal cross-sectional view and the vertical cross-sectional view are cross-sectional views in which the central axis thereof is the central axis of the tunnel and the front of the tunnel face.

エリア特定部212は、2次元断面図において、対象エリアに分割する処理を実行する。本実施形態では、最大コンター数より少ない速度コンター数を含む対象エリア毎に分割する。この場合、エリア特定部212は、速度変化が緩やかな部分(速度コンターの密度が低い領域)を境として対象エリアを分割する。このため、エリア特定部212は、最大コンター数と、速度変化が緩やかな分割面を特定する基準コンター密度とを記憶している。基準コンター密度は、トンネル掘削方向の所定距離(例えば数m)の領域内に含まれるコンター数により算出する。 The area specifying unit 212 executes a process of dividing into a target area in the two-dimensional sectional view. In the present embodiment, the target area including the number of speed contours smaller than the maximum number of contours is divided. In this case, the area specifying unit 212 divides the target area with a portion where the speed change is gradual (a region where the density of the speed contour is low) as a boundary. Therefore, the area specifying unit 212 stores the maximum number of contours and the reference contour density for specifying the divided surface in which the speed change is gradual. The reference contour density is calculated from the number of contours included in the area of a predetermined distance (for example, several meters) in the tunnel excavation direction.

軟質部特定部213は、各対象エリアにおける軟質部の位置(座標)を特定する処理を実行する。この軟質部特定部213は、速度コンターを用いて、低速度領域の範囲を特定することにより、軟質部の位置を特定する。軟質部特定部213は、低速度領域の範囲を特定するために、複数の低速度領域が連続していると判定するための連続条件に関するデータを記録している。この連続条件には、近隣の谷部の端部との距離(近接距離)と、両谷部の伸長方向のずれの許容範囲(連結角度範囲)が含まれる。そして、軟質部特定部213は、連続条件を満たした近隣の谷部を接続した部分を、軟質部として特定し、地質構造情報記憶部23に記録する。 The soft portion specifying unit 213 executes a process of specifying the position (coordinates) of the soft portion in each target area. The soft portion specifying portion 213 specifies the position of the soft portion by specifying the range of the low speed region by using the speed contour. The soft portion specifying unit 213 records data on a continuous condition for determining that a plurality of low speed regions are continuous in order to specify the range of the low speed region. This continuous condition includes the distance from the end of the adjacent valley (proximity distance) and the allowable range of deviation in the extension direction of both valleys (connection angle range). Then, the soft portion specifying unit 213 identifies a portion connecting neighboring valley portions satisfying the continuous condition as a soft portion, and records the portion in the geological structure information storage unit 23.

弾性波速度分布図記憶部22は、測定装置10から取得した3次元弾性波速度分布図を記憶する。この3次元弾性波速度分布図は、測定装置10から取得した場合に記憶される。この弾性波速度分布図には、評価対象領域を構成する各グリッド(3次元座標)において弾性波速度が記録されている。本実施形態のグリッドは、トンネルの進行方向に1000等分、縦横方向に200等分したそれぞれの位置に配置される。更に、弾性波速度分布図には、測定装置10が特定した反射面の位置(座標)が含まれる。 The elastic wave velocity distribution map storage unit 22 stores the three-dimensional elastic wave velocity distribution map acquired from the measuring device 10. This three-dimensional elastic wave velocity distribution map is stored when it is acquired from the measuring device 10. In this elastic wave velocity distribution map, elastic wave velocities are recorded in each grid (three-dimensional coordinates) constituting the evaluation target region. The grid of the present embodiment is arranged at each position divided into 1000 equal parts in the traveling direction of the tunnel and 200 equal parts in the vertical and horizontal directions. Further, the elastic wave velocity distribution map includes the position (coordinates) of the reflecting surface specified by the measuring device 10.

図4は、弾性波速度分布図記憶部22に記憶された3次元弾性波速度分布図の具体例である。図4の周囲の格子は、弾性波速度分布図における所定の長さ(例えば10m幅)を示している。 FIG. 4 is a specific example of a three-dimensional elastic wave velocity distribution map stored in the elastic wave velocity distribution map storage unit 22. The grid around FIG. 4 shows a predetermined length (for example, 10 m width) in the elastic wave velocity distribution map.

地質構造情報記憶部23は、評価装置20によって軟質部の位置を特定した地質構造情報を記憶する。この地質構造情報は、後述する地質構造評価処理を実行した場合に記憶される。本実施形態では、地質構造情報として、水平方向及び垂直方向における2次元速度分布断面図における軟質部の位置(2次元断面における座標)が記憶される。 The geological structure information storage unit 23 stores the geological structure information in which the position of the soft portion is specified by the evaluation device 20. This geological structure information is stored when the geological structure evaluation process described later is executed. In the present embodiment, the position of the soft portion (coordinates in the two-dimensional cross section) in the two-dimensional velocity distribution cross-sectional view in the horizontal direction and the vertical direction is stored as the geological structure information.

(地質構造評価処理)
次に、図3〜図7を用いて、地質構造評価処理について説明する。
まず、評価装置20の制御部21は、3次元弾性波速度分布図の取得処理を実行する(ステップS1−1)。具体的には、制御部21の断面図作成部211は、弾性波速度分布図記憶部22から3次元弾性波速度分布図を取得する。
(Geological structure evaluation process)
Next, the geological structure evaluation process will be described with reference to FIGS. 3 to 7.
First, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes the acquisition process of the three-dimensional elastic wave velocity distribution map (step S1-1). Specifically, the cross-sectional view creation unit 211 of the control unit 21 acquires a three-dimensional elastic wave velocity distribution map from the elastic wave velocity distribution map storage unit 22.

次に、評価装置20の制御部21は、2次元速度分布断面図の作成処理を実行する(ステップS1−2)。具体的には、制御部21の断面図作成部211は、3次元弾性波速度分布図において、トンネル30及び切羽前方の掘削予定領域31を特定する。そして、断面図作成部211は、掘削予定領域31を含む垂直面及び水平面において、垂直断面図及び水平断面図を切り出す。 Next, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes a process of creating a two-dimensional velocity distribution cross-sectional view (step S1-2). Specifically, the cross-sectional view creation unit 211 of the control unit 21 specifies the tunnel 30 and the planned excavation area 31 in front of the face in the three-dimensional elastic wave velocity distribution map. Then, the cross-sectional view creating unit 211 cuts out a vertical cross-sectional view and a horizontal cross-sectional view on the vertical plane and the horizontal plane including the planned excavation area 31.

図4に示すように、3次元弾性波速度分布図から、垂直面に含まれる速度コンターを抽出した垂直断面図VP1、水平面に含まれる速度コンターを抽出した水平断面図HP1を切り出す。図において、各断面図(VP1、HP1)中における曲線は、速度コンターを示している。更に、斜線網掛け領域は、測定装置10が特定した反射面RS1である。 As shown in FIG. 4, a vertical sectional view VP1 in which the velocity contour included in the vertical plane is extracted and a horizontal sectional view HP1 in which the velocity contour included in the horizontal plane is extracted are cut out from the three-dimensional elastic wave velocity distribution map. In the figure, the curve in each cross-sectional view (VP1, HP1) shows the velocity contour. Further, the shaded area is the reflection surface RS1 specified by the measuring device 10.

図5(a)は、切り出した垂直面における2次元速度分布断面図(垂直断面図VP1)であり、図5(b)には、切り出した水平面における2次元速度分布断面図(水平断面図HP1)である。垂直断面図VP1及び水平断面図HP1の中心には、トンネル30の領域と、この切羽面30fから先の掘削予定領域31が位置する。なお、図5(a)及び(b)では、掘削予定領域31を、ハッチング領域で示す。 FIG. 5A is a two-dimensional velocity distribution cross-sectional view (vertical cross-sectional view VP1) on the cut-out vertical plane, and FIG. 5B is a two-dimensional velocity distribution cross-sectional view (horizontal cross-sectional view HP1) on the cut-out horizontal plane. ). At the center of the vertical sectional view VP1 and the horizontal sectional view HP1, the area of the tunnel 30 and the planned excavation area 31 beyond the face surface 30f are located. In addition, in FIGS. 5A and 5B, the planned excavation area 31 is shown as a hatching area.

次に、評価装置20の制御部21は、対象エリアの分割処理を実行する(ステップS1−3)。具体的には、制御部21のエリア特定部212は、単位距離毎にコンター密度を算出し、基準コンター密度と比較して、コンター密度が基準コンター密度以下となる複数の分割候補位置を特定する。更に、エリア特定部212は、分割開始位置から特定した分割候補位置までの距離に応じて、この距離内に含まれるコンター数を算出し、最大コンター数と比較する。 Next, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes the division process of the target area (step S1-3). Specifically, the area specifying unit 212 of the control unit 21 calculates the contour density for each unit distance, compares it with the reference contour density, and specifies a plurality of division candidate positions whose contour density is equal to or less than the reference contour density. .. Further, the area specifying unit 212 calculates the number of contours included in this distance according to the distance from the division start position to the specified division candidate position, and compares it with the maximum number of contours.

そして、エリア特定部212は、分割候補位置のうち、算出したコンター数が、最大コンター数以下の分割候補位置を、分割終了位置として特定する。エリア特定部212は、この分割終了位置で、分割開始位置からの一つの対象エリアとして区切る。次に、エリア特定部212は、この対象エリアの分割終了位置を分割開始位置として、再度、コンター密度及びコンター数の算出と分割終了位置の特定とを繰り返して、次の対象エリアを区切る。この処理を、掘削予定領域全体について繰り返す。 Then, the area specifying unit 212 specifies the division candidate position in which the calculated number of contours is equal to or less than the maximum number of contours as the division end position. The area specifying unit 212 is divided as one target area from the division start position at the division end position. Next, the area specifying unit 212 divides the next target area by repeating the calculation of the contour density and the number of contours and the specification of the division end position again with the division end position of the target area as the division start position. This process is repeated for the entire planned excavation area.

そして、分割した対象エリア毎に、以下の処理を繰り返して実行する。
以下の処理では、分割した1つの対象エリアとして、図5(a)に示す領域A1を用いて説明する。
Then, the following processing is repeated for each of the divided target areas.
In the following processing, the area A1 shown in FIG. 5A will be described as one divided target area.

まず、評価装置20の制御部21は、低速度部の特定処理を実行する(ステップS1−4)。具体的には、制御部21の軟質部特定部213は、対象エリアにおいて、弾性波速度が、その周囲よりも最も低い速度となっている閉図形を特定する。
例えば、図6(a)において、領域A1において、弾性波の速度が極小値の閉図形(低速度部LS1)を特定する。
First, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes the identification process of the low speed unit (step S1-4). Specifically, the soft portion specifying unit 213 of the control unit 21 identifies a closed figure whose elastic wave velocity is the lowest in the target area than its surroundings.
For example, in FIG. 6A, in the region A1, a closed figure (low velocity portion LS1) having a minimum velocity of elastic waves is specified.

次に、評価装置20の制御部21は、低速度部から谷部の伸長方向の特定処理を実行する(ステップS1−5)。具体的には、制御部21の軟質部特定部213は、低速度部LS1の外周において曲率が小さい形状の部分(突出部)を特定する。次に、軟質部特定部213は、低速度部LS1の周囲で、次の速度コンターで構成される等速度領域を特定し、速度コンターの間隔と等速度領域の曲率とを用いて、この速度コンターにおける突出部を特定する。この突出部の特定を繰り返し、特定した突出部を繋げることにより谷部の伸長方向を特定する。なお、谷部の特定は、速度コンターにおいて、速度傾向が反転する位置で終了させる。 Next, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes a process of specifying the extension direction of the valley portion from the low speed portion (step S1-5). Specifically, the soft portion specifying portion 213 of the control unit 21 identifies a portion (protruding portion) having a shape having a small curvature on the outer circumference of the low speed portion LS1. Next, the soft portion specifying portion 213 specifies a constant velocity region composed of the next velocity contour around the low velocity portion LS1, and uses the interval between the velocity contours and the curvature of the constant velocity region to obtain this velocity. Identify the protrusion on the contour. By repeating the identification of the protruding portion and connecting the specified protruding portions, the extension direction of the valley portion is specified. The identification of the valley portion ends at the position where the speed tendency is reversed in the speed contour.

図6(b)では、4つの低速度部LS1から、谷部において速度が上昇する方向(谷部の伸長方向)を矢印で示している。ここで、低速度部LS1から延びる谷部では、更に速度上昇を示す速度コンターがなく、又は突出部がない部分が端部になる。 In FIG. 6B, arrows indicate the direction in which the speed increases in the valley portion (extension direction of the valley portion) from the four low speed portions LS1. Here, in the valley portion extending from the low speed portion LS1, the portion where there is no speed contour indicating further speed increase or no protruding portion is the end portion.

次に、評価装置20の制御部21は、連続する低速度領域があるか否かの判定処理を実行する(ステップS1−6)。具体的には、制御部21の軟質部特定部213は、特定した各谷部の端部において、連続条件を満たす他の谷部の端部があるか否かを判定する。ここでは、軟質部特定部213は、両谷部の端部の距離が近接距離内にあるか否かを判定する。軟質部特定部213は、両谷部の端部の距離が近接距離内にある場合には、両谷部の端部における谷部の伸長方向のずれ、又は低速度部から谷部の端部までの平均的な伸長方向のずれが、許容範囲内か否かを判定する。そして、軟質部特定部213は、伸長方向のずれが許容範囲内にある場合には、連続条件を満たすと判定する。 Next, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes a determination process of whether or not there is a continuous low-speed region (step S1-6). Specifically, the soft portion specifying unit 213 of the control unit 21 determines whether or not there is an end portion of another valley portion satisfying the continuous condition at the end portion of each specified valley portion. Here, the soft portion specifying portion 213 determines whether or not the distance between the ends of both valley portions is within the close distance. When the distance between the ends of both valleys is within a close distance, the soft portion specifying portion 213 is displaced in the extension direction of the valley at the ends of both valleys, or the end of the valley from the low speed portion. It is determined whether or not the deviation in the average extension direction up to is within the allowable range. Then, the soft portion specifying portion 213 determines that the continuous condition is satisfied when the deviation in the extension direction is within the allowable range.

図6(c)において〇印で囲んだ部分C1では、連続条件を満たすため、2つの谷部を含む低速度領域は連続すると判定する。また、×印の部分では、連続条件を満たさないため、2つの谷部を含む低速度領域は連続しないと判定する。 In the portion C1 surrounded by a circle in FIG. 6 (c), since the continuous condition is satisfied, it is determined that the low speed region including the two valleys is continuous. Further, since the continuous condition is not satisfied in the portion marked with x, it is determined that the low speed region including the two valleys is not continuous.

ここで、連続する低速度領域があると判定した場合(ステップS1−6において「YES」の場合)には、評価装置20の制御部21は、連続させた低速度領域を軟質部とした記録処理を実行する(ステップS1−7)。具体的には、制御部21の軟質部特定部213は、2つの谷部を含む低速度領域を谷部の伸長方向に連結した平滑線を生成する。そして、この平滑線の座標を、軟質部として、地質構造情報記憶部23に記録する。
図6(d)において、2つの谷部の伸長方向に低速度領域を結んだ平滑線SP1を生成し、平滑線SP1の位置(座標)を地質構造情報記憶部23に記憶する。
Here, when it is determined that there is a continuous low speed region (when “YES” in step S1-6), the control unit 21 of the evaluation device 20 records that the continuous low speed region is a soft portion. The process is executed (step S1-7). Specifically, the soft portion specifying portion 213 of the control unit 21 generates a smooth line in which a low velocity region including two valley portions is connected in the extension direction of the valley portion. Then, the coordinates of the smooth line are recorded in the geological structure information storage unit 23 as a soft portion.
In FIG. 6D, a smooth line SP1 connecting low velocity regions in the extension direction of the two valleys is generated, and the position (coordinates) of the smooth line SP1 is stored in the geological structure information storage unit 23.

一方、連続する低速度領域がないと判定した場合(ステップS1−6において「NO」の場合)には、評価装置20の制御部21は、連続した低速度領域を軟質部として特定した記録処理(ステップS1−7)をスキップする。 On the other hand, when it is determined that there is no continuous low speed region (in the case of "NO" in step S1-6), the control unit 21 of the evaluation device 20 specifies the continuous low speed region as a soft portion in the recording process. (Step S1-7) is skipped.

そして、分割した対象エリアのすべてについて、ステップS1−4〜S1−7を繰り返して実行した場合には、地質構造評価処理を終了する。
例えば、図7(a)の垂直断面図VP1及び図7(b)の水平断面図HP1では、破線の座標を軟質部として特定し、地質構造情報記憶部23に記録する。
Then, when steps S1-4 to S1-7 are repeatedly executed for all of the divided target areas, the geological structure evaluation process is terminated.
For example, in the vertical sectional view VP1 of FIG. 7A and the horizontal sectional view HP1 of FIG. 7B, the coordinates of the broken line are specified as the soft portion and recorded in the geological structure information storage unit 23.

(特定した軟質部の検証)
実際の現場において、トンネル切羽前方の掘削予定領域を掘り進めたところ、掘削予定領域において実際に出現した軟質部と、掘削予定領域31において図7に破線で示した軟質部の位置とが、ほぼ一致することが判明した。
(Verification of the identified soft part)
When the planned excavation area in front of the tunnel face was dug at the actual site, the soft part that actually appeared in the planned excavation area and the position of the soft part shown by the broken line in FIG. 7 in the planned excavation area 31 were almost the same. It turned out to match.

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、評価装置20の制御部21は、低速度部から谷部の伸長方向の特定処理(ステップS1−5)を実行し、連続する低速度領域がある場合(ステップS1−6において「YES」の場合)、連続させた低速度領域を軟質部とした記録処理を実行する(ステップS1−7)。これにより、反射法弾性波探査では検出が難しかった軟質部を、弾性波速度分布図を用いて、的確に評価することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes the process of specifying the extension direction of the valley portion from the low speed unit (step S1-5), and there is a continuous low speed region (step S1). In the case of “YES” in −6), the recording process is executed with the continuous low-speed region as the soft portion (step S1-7). As a result, the soft part, which was difficult to detect by the reflection method elastic wave exploration, can be accurately evaluated by using the elastic wave velocity distribution map.

(2)本実施形態では、評価装置20の制御部21は、連続条件を用いて、連続する谷部があるか否かの判定処理(ステップS1−6)を実行する。連続条件には、両谷部の伸長方向のずれが許容範囲であることが含まれる。これにより、地質構造の連続性を考慮して、弾性波速度分布図を用いて、軟質部を、的確に評価することができる。 (2) In the present embodiment, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes a determination process (step S1-6) as to whether or not there is a continuous valley portion by using the continuous condition. The continuous condition includes that the deviation in the extension direction of both valleys is within an allowable range. As a result, the soft part can be accurately evaluated by using the elastic wave velocity distribution map in consideration of the continuity of the geological structure.

(3)本実施形態では、評価装置20の制御部21は、対象エリア毎の分割処理(ステップS1−3)を実行し、対象エリア毎に、連続する低速度領域の有無を判定する(ステップS1−6)。トンネル掘削においては、硬い地質に含まれる相対的な軟質部を把握したいことがある。このため、対象エリアに、比較的高速度領域が占める割合が多い領域や低速度領域が占める割合が多い領域が混在する場合にも、各対象エリアにおける軟質部をそれぞれ把握することができる。 (3) In the present embodiment, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes the division process for each target area (step S1-3), and determines the presence or absence of a continuous low speed region for each target area (step). S1-6). In tunnel excavation, it may be necessary to grasp the relative soft part contained in the hard geology. Therefore, even when the target area includes a region in which a relatively high speed region occupies a large proportion and a region in which a low speed region occupies a large proportion, it is possible to grasp the soft portion in each target area.

(4)本実施形態では、評価装置20の制御部21は、2次元速度分布断面図の作成処理(ステップS1−2)において、垂直断面図VP1及び水平断面図HP1を切り出し、各断面図(VP1,HP1)において軟質部を特定する。これにより、直交する平面方向と高さ方向の2つから軟質部の位置を把握することができる。 (4) In the present embodiment, the control unit 21 of the evaluation device 20 cuts out the vertical sectional view VP1 and the horizontal sectional view HP1 in the process of creating the two-dimensional velocity distribution sectional view (step S1-2), and each sectional view ( The soft part is specified in VP1 and HP1). As a result, the position of the soft portion can be grasped from two orthogonal plane directions and height directions.

(5)本実施形態では、垂直断面図VP1及び水平断面図HP1においては、トンネル30及び掘削予定領域31が中心に位置するように、各対象エリアを分割する。これにより、トンネル周囲の地山の地質構造を評価することができる。 (5) In the present embodiment, in the vertical sectional view VP1 and the horizontal sectional view HP1, each target area is divided so that the tunnel 30 and the planned excavation area 31 are located at the center. This makes it possible to evaluate the geological structure of the ground around the tunnel.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態においては、連続する低速度領域があるか否かの判定処理(ステップS1−6)において、評価装置20の制御部21は、両谷部の端部の距離及び谷部の伸長方向のずれを用いた。ここで、連続する低速度領域があるか否かの判定処理は、両谷部の端部の距離及び谷部の伸長方向のずれを用いて行なう処理に限られない。例えば、谷部が存在する地質の性質に応じて、地質の延在方向を特定し、この方向を用いて、連続する低速度領域があるか否かの判定処理を実行してもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
In the above embodiment, in the determination process (step S1-6) of whether or not there is a continuous low speed region, the control unit 21 of the evaluation device 20 determines the distance between the ends of both valleys and the extension of the valleys. The deviation of the direction was used. Here, the process of determining whether or not there is a continuous low-speed region is not limited to the process performed by using the distance between the ends of both valleys and the deviation in the extension direction of the valleys. For example, depending on the nature of the geology in which the valley exists, the extending direction of the geology may be specified, and this direction may be used to execute a determination process of whether or not there is a continuous low velocity region.

例えば、図8に示すように、掘削予定領域に、地質としてチャート領域が存在する場合を想定する。このチャート領域では、複数の地質が層状で堆積していることが多い。このため、チャート領域における谷部の端部が、他の端部と離れていても、このチャート領域において既に特定された軟質部の延在方向と、両谷部を連続させた方向とがほぼ平行である場合には、両谷部を含む低速度領域が連続していると判定してもよい。 For example, as shown in FIG. 8, it is assumed that a chert area exists as geology in the planned excavation area. In this chert region, multiple geological layers are often deposited in layers. Therefore, even if the end of the valley in the chart region is separated from the other ends, the extending direction of the soft portion already identified in this chart region and the direction in which both valleys are continuous are substantially the same. If they are parallel, it may be determined that the low speed regions including both valleys are continuous.

図8に示すチャート領域に示される破線方向に低速度領域が延在している場合、この低速度領域の方向の許容範囲の角度内にある(低速度領域の方向とほぼ平行な)2つの破線矢印は、距離が遠くても、連続する低速度領域と判定する。 When the low speed region extends in the direction of the broken line shown in the chart area shown in FIG. 8, two two within the allowable range angle in the direction of the low speed region (almost parallel to the direction of the low speed region). The broken line arrow determines that the low speed region is continuous even if the distance is long.

また、低速度部を含む地質が、環状の連続性(延在方向)を有する場合や放射状の連続性を有する場合には、他の低速度部の延在方向や速度コンターの間隔に基づいて、その谷部を含む低速度領域が連続していると判定できる。更に、花崗岩の地質の場合には、方状節理が多いため、離間している2つの谷部を連続させたときの伸長方向が、他の谷部の延長方向に対して直交の所定角度範囲内の場合には、その谷部を含む低速度領域が連続していると判定できる。 In addition, when the geology including the low-velocity part has an annular continuity (extending direction) or a radial continuity, it is based on the extending direction of other low-speed parts and the interval of the velocity contour. , It can be determined that the low speed region including the valley is continuous. Furthermore, in the case of granite geology, since there are many square joints, the extension direction when two separated valleys are connected is a predetermined angle range orthogonal to the extension direction of the other valleys. In the case of, it can be determined that the low speed region including the valley portion is continuous.

・上記実施形態においては、評価装置20の制御部21は、低速度部から谷部の伸長方向の特定処理を実行する。ここで、低速度部として、弾性波の速度が極小値の閉図形を特定した。谷部の伸長方向を特定する方法は、これに限定されない。例えば、最低速度部や等速度領域の曲率(最小曲率部)に基づいて、コンターの間隔や形状を特定し、谷部の伸長方向を特定してもよい。また、谷部の伸長方向を特定することができれば、コンターの間隔や形状は、等速度領域の曲率に基づいて特定する場合に限られず、コンターの曲線の変化量(微分による計算値等)を用いて特定してもよい。 -In the above embodiment, the control unit 21 of the evaluation device 20 executes the process of specifying the extension direction of the valley portion from the low speed portion. Here, as a low-velocity part, a closed figure in which the velocity of the elastic wave is the minimum value is specified. The method of specifying the extension direction of the valley is not limited to this. For example, the contour interval and shape may be specified based on the curvature of the minimum velocity portion and the constant velocity region (minimum curvature portion), and the extension direction of the valley portion may be specified. Further, if the extension direction of the valley can be specified, the contour interval and shape are not limited to the case of specifying based on the curvature of the constant velocity region, and the amount of change in the contour curve (calculated value by differentiation, etc.) can be determined. It may be specified by using.

・上記実施形態では、低速度部から谷部の伸長方向の特定処理(ステップS1−5)において、評価装置20の制御部21は、突出部の特定を繰り返し、特定した突出部を繋げることにより谷部の伸長方向を特定する。ここで、谷部を低速度部LS1から多数の谷部の伸長方向を特定できる場合には、このうち主要な伸長方向に限定してもよい。ここで、主要な伸長方向としては、例えば、より低い速度コンターの間隔が広い谷部の伸長方向、他の低速度部の延在方向とほぼ平行となる方向等を用いることができる。そして、その伸長方向の端部において、連続条件が満たされる他の谷部の端部があるか否かにより、連続する低速度領域があるか否かの判定処理を実行してもよい。これにより、谷部が多数あっても、迅速に、軟質部を特定することができる。 In the above embodiment, in the process of specifying the extension direction from the low speed portion to the valley portion (step S1-5), the control unit 21 of the evaluation device 20 repeatedly identifies the protruding portion and connects the specified protruding portion. Identify the extension direction of the valley. Here, when the extension directions of a large number of valleys can be specified from the low speed portion LS1, the valleys may be limited to the main extension directions. Here, as the main extension direction, for example, an extension direction of a valley portion having a wide interval of lower speed contours, a direction substantially parallel to the extension direction of other low speed portions, or the like can be used. Then, the determination process of whether or not there is a continuous low speed region may be executed depending on whether or not there is an end of another valley portion that satisfies the continuous condition at the end portion in the extension direction. As a result, even if there are many valleys, the soft part can be quickly identified.

・上記実施形態においては、速度変化が緩やかな部分において対象エリアを分割した。評価を行なう対象エリアの分割は、これに限定されない。例えば、所定距離毎に対象エリアを分割してもよい。また、断面図を分割せずに1つの対象エリアとし、等速度を用いて連続している低速度部があるか否かを判定してもよい。また、対象エリアの一部が重複するように対象エリアを分割してもよい。この場合には、軟質部の一部や軟質部の周囲を含む任意の対象エリアに分割して、地質構造を評価することができる。 -In the above embodiment, the target area is divided in the portion where the speed change is gradual. The division of the target area for evaluation is not limited to this. For example, the target area may be divided by a predetermined distance. Further, the cross-sectional view may not be divided into one target area, and it may be determined whether or not there is a continuous low-speed portion using constant velocity. Further, the target area may be divided so that a part of the target area overlaps. In this case, the geological structure can be evaluated by dividing into an arbitrary target area including a part of the soft part and the periphery of the soft part.

・上記実施形態においては、3次元弾性波速度分布図において、水平断面図と垂直断面図とを切り出した。3次元弾性波速度分布図において切り出す2次元断面図は、これらの断面図に限られない。例えば、その地山において、水平面や垂直面以外で、把握し易い角度の平面が存在する場合には、その平面における断面図を用いてもよいし、3つ以上の断面図を切り出して用いてもよい。
また、上記実施形態においては、水平断面図と垂直断面図は、その中心軸を、トンネル及びトンネル切羽前方の中心軸とした断面図を用いた。トンネル及びトンネル切羽前方を含む断面図であれば、断面位置は限定されるものではない。例えば、トンネル及びトンネル切羽前方を上や横にずらして、トンネル及びトンネル切羽前方の中心軸と平行な軸を中心とした断面図であってもよい。この場合には、トンネル及びトンネル切羽前方に限らず任意の方向の地質構造をより詳細に把握することができる。
-In the above embodiment, a horizontal sectional view and a vertical sectional view are cut out in the three-dimensional elastic wave velocity distribution map. The two-dimensional cross-sectional views cut out in the three-dimensional elastic wave velocity distribution map are not limited to these cross-sectional views. For example, if there is a plane with an angle that is easy to grasp other than a horizontal plane or a vertical plane in the ground, a cross-sectional view on that plane may be used, or three or more cross-sectional views may be cut out and used. May be good.
Further, in the above embodiment, the horizontal cross-sectional view and the vertical cross-sectional view are cross-sectional views in which the central axis thereof is the central axis of the tunnel and the front of the tunnel face. The cross-sectional position is not limited as long as it is a cross-sectional view including the tunnel and the front of the tunnel face. For example, the front of the tunnel and the tunnel face may be shifted upward or sideways, and the cross-sectional view may be centered on an axis parallel to the central axis of the tunnel and the front of the tunnel face. In this case, the geological structure in any direction, not limited to the tunnel and the front of the tunnel face, can be grasped in more detail.

・上記実施形態においては、トンネル切羽前方における反射面の位置(座標)を含めた弾性波速度分布図を用いて、地山の地質構造を評価した。評価する弾性波速度分布図は、これに限られない。例えば、反射面が含まれない3次元速度分布図を用いて、地山の地質構造を評価してもよい。更に、3次元速度分布図に含まれる反射面の位置も用いて、地質構造を評価してもよい。例えば、反射面には、軟質から硬質(低速度から高速度)の反射面と、硬質から軟質(高速度から低速度)の反射面とがある。そこで、反射面の前後において軟質部と判定される領域に、複数の谷部の端部が離間して存在している場合には、これらを連続させた軟質部として特定してもよい。 -In the above embodiment, the geological structure of the ground was evaluated using an elastic wave velocity distribution map including the position (coordinates) of the reflecting surface in front of the tunnel face. The elastic wave velocity distribution map to be evaluated is not limited to this. For example, the geological structure of the ground may be evaluated using a three-dimensional velocity distribution map that does not include a reflecting surface. Further, the geological structure may be evaluated by using the position of the reflecting surface included in the three-dimensional velocity distribution map. For example, the reflective surface includes a soft to hard (low to high speed) reflective surface and a hard to soft (high to low speed) reflective surface. Therefore, when the ends of the plurality of valleys are separated from each other in the region determined to be the soft portion before and after the reflective surface, they may be specified as a continuous soft portion.

・上記実施形態においては、評価装置20の制御部21が、連続する低速度領域があると判定した場合には、これら低速度領域を連続させて軟質部の位置を特定した。軟質部の位置の特定は、評価装置20の制御部21が特定する場合に限られず、2次元速度分布断面図を用いて人が判断してもよい。この場合、評価装置20の制御部21は、3次元弾性波速度分布図から2次元断面図を出力してもよいし、これに谷部の伸長方向を含めた2次元断面図を出力してもよい。そして、出力した2次元断面図を用いて、地山の地質構造を評価してもよい。 -In the above embodiment, when the control unit 21 of the evaluation device 20 determines that there are continuous low-speed regions, these low-speed regions are continuously specified to specify the position of the soft portion. The position of the soft portion is not limited to the case where the control unit 21 of the evaluation device 20 specifies it, and a person may determine it by using the two-dimensional velocity distribution cross-sectional view. In this case, the control unit 21 of the evaluation device 20 may output a two-dimensional cross-sectional view from the three-dimensional elastic wave velocity distribution map, or output a two-dimensional cross-sectional view including the extension direction of the valley portion. May be good. Then, the geological structure of the ground may be evaluated using the output two-dimensional cross-sectional view.

A1…領域、HP1…水平断面図、H10…情報処理装置、H11…通信装置、H14…記憶部、H15…プロセッサ、LS1…低速度部、RS1…反射面、VP1…垂直断面図、10…測定装置、15…入力装置、16…表示装置、20…評価装置、21…制御部、23…地質構造情報記憶部、30…トンネル、30f…切羽面、31…掘削予定領域、212…エリア特定部、213…軟質部特定部。 A1 ... region, HP1 ... horizontal sectional view, H10 ... information processing device, H11 ... communication device, H14 ... storage unit, H15 ... processor, LS1 ... low speed unit, RS1 ... reflective surface, VP1 ... vertical sectional view, 10 ... measurement Device, 15 ... Input device, 16 ... Display device, 20 ... Evaluation device, 21 ... Control unit, 23 ... Geological structure information storage unit, 30 ... Tunnel, 30f ... Face surface, 31 ... Expected excavation area, 212 ... Area identification unit , 213 ... Soft part specific part.

Claims (6)

弾性波速度分布図を用いて地質構造を評価する地質構造評価方法であって、
対象エリアにおける弾性波速度分布図において低速度部を特定し、
前記低速度部の周囲の速度コンターの間隔及び形状を用いて、前記低速度部から伸長する谷部の伸長方向を特定し、
前記谷部の伸長方向を用いて、複数の低速度領域が連続していると判定される場合には、前記対象エリアにおける軟質部として特定することを特徴とする地質構造評価方法。
This is a geological structure evaluation method that evaluates the geological structure using an elastic wave velocity distribution map.
Identify the low velocity part in the elastic wave velocity distribution map in the target area,
The extension direction of the valley portion extending from the low speed portion is specified by using the interval and shape of the velocity contour around the low speed portion.
A geological structure evaluation method characterized in that when it is determined that a plurality of low velocity regions are continuous by using the extension direction of the valley portion, it is specified as a soft portion in the target area.
前記弾性波速度分布図は、弾性波速度の3次元分布であって、
前記弾性波速度分布図から、トンネルの掘削予定領域を含む2次元断面図を生成し、
前記2次元断面図におけるコンター数に基づいて、複数の対象エリアに分割し、
分割した前記対象エリア毎に、低速度部を特定して、複数の低速度領域が連続しているか否かの判定処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の地質構造評価方法。
The elastic wave velocity distribution map is a three-dimensional distribution of elastic wave velocities.
From the elastic wave velocity distribution map, a two-dimensional cross-sectional view including the planned excavation area of the tunnel is generated.
Based on the number of contours in the two-dimensional cross-sectional view, it is divided into a plurality of target areas.
The geological structure evaluation method according to claim 1, wherein a low-speed portion is specified for each of the divided target areas, and a determination process for determining whether or not a plurality of low-speed regions are continuous is executed.
前記谷部の端部において、他の谷部の端部が所定距離内で近接し、かつ前記谷部の伸長方向のずれが許容範囲内の場合には、前記谷部と前記他の谷部とを連続させた位置を、前記軟質部として特定することを特徴とする請求項1又は2に記載の地質構造評価方法。 At the end of the valley, when the ends of the other valleys are close to each other within a predetermined distance and the deviation of the valley in the extension direction is within the allowable range, the valley and the other valley The geological structure evaluation method according to claim 1 or 2, wherein a position in which the above is continuous is specified as the soft portion. 前記谷部と他の谷部とを連続させる伸長方向が、前記谷部を含む地質の性質に応じて特定される地質の延在方向に位置する場合には、前記谷部と前記他の谷部とを連続させた位置を、前記軟質部として特定することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の地質構造評価方法。 When the extension direction that connects the valley portion and the other valley portion is located in the extension direction of the geology specified according to the nature of the geology including the valley portion, the valley portion and the other valley portion are located. The geological structure evaluation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the position where the portions are continuous is specified as the soft portion. 弾性波速度分布図を記憶している弾性波速度分布図記憶部に接続された制御部を備え、地質構造を評価する地質構造評価システムであって、
前記制御部は、
対象エリアにおける弾性波速度分布図において低速度部を特定し、
前記低速度部の周囲の速度コンターの間隔及び形状を用いて、前記低速度部から伸長する谷部の伸長方向を特定し、
前記谷部の伸長方向を用いて、複数の低速度領域が連続していると判定される場合には、前記対象エリアにおける軟質部として特定することを特徴とする地質構造評価システム。
It is a geological structure evaluation system that evaluates the geological structure with a control unit connected to the elastic wave velocity distribution map storage unit that stores the elastic wave velocity distribution map.
The control unit
Identify the low velocity part in the elastic wave velocity distribution map in the target area,
The extension direction of the valley portion extending from the low speed portion is specified by using the interval and shape of the velocity contour around the low speed portion.
A geological structure evaluation system characterized in that when it is determined that a plurality of low velocity regions are continuous by using the extension direction of the valley portion, it is specified as a soft portion in the target area.
弾性波速度分布図を記憶している弾性波速度分布図記憶部に接続された制御部を備えた地質構造評価システムを用いて、地質構造を評価するプログラムであって、
前記制御部を、
対象エリアにおける弾性波速度分布図において低速度部を特定し、
前記低速度部の周囲の速度コンターの間隔及び形状を用いて、前記低速度部から伸長する谷部の伸長方向を特定し、
前記谷部の伸長方向を用いて、複数の低速度領域が連続していると判定される場合には、前記対象エリアにおける軟質部として特定する手段として機能させることを特徴とする地質構造評価プログラム。
This is a program that evaluates the geological structure using a geological structure evaluation system equipped with a control unit connected to the elastic wave velocity distribution map storage unit that stores the elastic wave velocity distribution map.
The control unit
Identify the low velocity part in the elastic wave velocity distribution map in the target area,
The extension direction of the valley portion extending from the low speed portion is specified by using the interval and shape of the velocity contour around the low speed portion.
A geological structure evaluation program characterized by functioning as a means for identifying a soft portion in the target area when it is determined that a plurality of low velocity regions are continuous using the extension direction of the valley portion. ..
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